应用化学4.3电镀铜

1、1. 电镀铜1.1硫酸盐镀铜1.2氰化物镀铜1.3焦磷酸盐镀铜1,4有机膦酸盐镀铜HEDP镀铜GO！ 铜在铁表面上的镀层属于阴极性镀层，只能起机械保护作用。当表面铜镀层有，裸出基体金属铁时，铜与铁之间构成，铁先被腐蚀。因此铜镀层存在加速了铁的腐蚀。同时，铜在空气中很快变暗，。古代铜镜有的在地下保存几千年仍不锈蚀，甚至能照出人影，经现代分析检测发现是由于NEXT3NEXT 在某些情况下，镀铜的钢铁件可用来代替铜零件，以节约有色金属铜。，这样不但可以减少镀层孔隙减少镀层孔隙，而且可以，通常先镀较厚的铜层，再镀薄镍层。此外，镀铜也用于钢铁件的防止渗碳、印刷电路、塑料电镀等方面。4NEXT 电镀铜电解

2、液种类很多，目前生产中应用的主要有下列4种：。其他还有、氨三乙酸盐镀铜、氟硼酸盐镀铜和三乙醇胺镀铜等，这些工艺在生产上。1.1 硫酸盐镀铜硫酸盐镀铜有普通酸性硫酸盐镀铜在工业生产上应用已有140多年的历史了。光亮镀液是近期发展起来的工艺。 5NEXT普通镀液成分简单，稳定性好，电流效率高，沉积速度快，但镀液的，。是在普通镀液中加入某些光亮剂配制成的，在这类镀液中，不但可以获得高整平、全光亮的镀层，而且镀液的分散能力和镀层的结晶组织都有改善。同时电镀的工作电流密度上限提高。 6NEXT1.1.1 铜电镀液 。7NEXT(1)镀液成分和工作规范8NEXT 这类镀液成分比较简单，配制也比较方便，只要

3、将计算量的硫酸铜用热水溶解后，稍加冷却，就可慢慢加入计算量的硫酸，再加水至规定的体积 。(2)电极反应 （1）阴极反应 据研究二价铜离子同时得到两个电子直接还原为金属的可能性不大，较大的可能分为两步还原： Cu 2+e Cu(慢) Cu+ e Cu (快)9NEXT阳极反应 铜阳极主要发生如下反应：Cu Cu 2 +2e有时也会发生不完全氧化 Cu Cu + e (快)可能进一步被氧化为Cu 2 ，也可能被水解形成氧化亚铜(俗称铜粉)： 2Cu+2H2O2CuOH+2HCu2O（沉淀）+H2o 使得影响镀层质量。可加入双氧水双氧水使氧化亚铜氧化为二价铜，以改善镀层质量。10NEXT 实践证明，

4、 极化曲线性质对沉积物结构和分散能力有重大的影响。如图41：图4-1 铜在不同的镀液中的阴极极化曲线11NEXT10.5molLCuSO4十0.05ndLH2SO4，60；20.5molLCuSO4十0.05molL H2SO4，25；30.5molLCuS04十0.5molH2SO4，21；40.5mol LCuS04十0.05molLH2SO4十l gL动物胶 在酸性溶液中铜阴极极化不大，加入胶体后，可使极化增加，镀层质量增大镀层质量增大，因此只能加入一定量胶体。 加酸有利于得到更细小结晶，并能提高溶液电导率和防止碱式亚铜盐的析出。但硫酸过量能引起阴极铜的溶解。 12NEXT 提高温度能使

5、铜的晶体增大，然而提高电流密度能增大极化，有利于细结晶生成，减弱了温度的影响。一般是在3550下工作，温度不得低于20。 实验发现，电流密度低于0.3Adm2时，电流效率急剧降低，在加热和强制循环时可提高到7Adm2。提高溶液酸度和加强溶液循环时，也可增高到20Adm2， 13NEXT 主要是可用大的电流密度，电镀速度快，有利于电镀较厚的铜镀层。主要是。由于电铸对产品表面状况要求低，因此酸性电镀液常用于制造制造铜铸件。铜铸件。14NEXT1.1.2 在硫酸盐镀铜液中可直接得到光亮的镀铜层，是近代镀铜工业中重要的进步。光亮硫酸盐镀铜成本低，电流效率高，沉积速度快，又可省去繁重的机械抛光，减少用镍

6、，降低电镀成本。 (1) 配方及工作条件 见表42 15NEXT16NEXT 硫酸铜硫酸铜是电镀液中主盐，提高其含量可提高电镀的电流密度上限，同时镀层的孔隙率减少，光亮度增加。但其含量过高，会降低镀液的分散能力，尤其是在较低温度下，会使硫酸铜析出，影响阳极的正常溶解。在冬季，硫酸铜含量控制在150200gL之间，而在夏季，可在180220gL之间。 在镀液中提高溶液的电导和降低铜离子的活度，改善镀层的结晶组织，同时防止铜盐的水解，减少铜粉产生。因此提高硫酸含量可以提高镀液的分散能力，使镀层结晶细致，阳极溶解改善。但是如果其含量过高，将会降低镀层的光亮度。17NEXT 四氢噻唑硫酮 是良好的整平

7、剂，它的整平作用随其质量浓度而变化，在5104 1103gL效果最好。单独使用它时只能使镀层细化，然而与其他光亮剂配合使用时，可使镀层的光亮度显著提高，并且使镀层的光亮范围向低电流密度区方向扩展，使零件凹下部位镀层的光亮度提高。 聚二硫二丙烷磺酸钠聚二硫二丙烷磺酸钠( (代号代号SP)SP)单独使用时不但对单独使用时不但对镀层不起光亮作用，反而对整平性不利，即起负整平镀层不起光亮作用，反而对整平性不利，即起负整平作用作用，但能使镀层细化。它对镀层的细化与其含量有关，在含量为0.01- 0.02 gL之间时，对镀层细化作用最好，含量低于0.01gL时，作用不明显，高于0.02gL时，不但细化作用

8、减弱，还会使镀层出现麻点 .18NEXT 聚乙二醇聚乙二醇是非离子型表面活性剂，电镀中使用相对分子质量范围分子质量范围4000600040006000效果最好效果最好。单独使用时不起光亮作用，可使镀层细化并有一定的整平作用。它与四氢噻唑硫酮和聚二硫二丙烷磺酸钠组合使用时，能获得全光亮的镀铜层，用量在0.03 - 0.1gL为宜，太少时镀层不亮，过多时会使镀层表面形成憎水膜，影响铜镀层与其他镀层之间的结合力，同时还影响镀层的光亮度。 十二烷基硫酸钠是阴离子表面活性剂，起润湿剂作用，能降低镀件与镀液之间的界面张力，减少针孔，扩大工作电流密度范围，使镀件电流密度区镀层的光亮度更好，19NEXT其用量

9、在0.050.2gL最好。；用量过多，会使镀层发雾，影响镀层的光亮度。 Cl Cl适量加入镀液中能提高镀层的光亮度和整平适量加入镀液中能提高镀层的光亮度和整平性，性，还能降低镀层的内应力。但其含量过多会使镀层的光亮度明显下降，甚至出现条纹，而且过多的氯离子处理极为困难。 ( 温度 提高温度可以使用，可提高镀层的光亮度和整平性，而且韧性亦好。但温度过高，镀层的光亮度和整平性下降电流密度范围缩小，镀件在低电流密度区的镀层呈暗红色。 20NEXT 电流密度 它与铜盐含量、镀液温度和搅拌速度等有关。当铜盐含量高，温度高，搅拌速度快时可以使用较高的电流密度。提高电流密度可以加快沉积速度，使镀层的光亮度和

10、整平性提高。但电流密度过高，反而使整平作用下降。一般在2 - A/dm2之间。 搅拌 可以提高电流密度上限，减少针孔和毛刺。 阳极 若用电解铜作阳极会出现较多的“铜粉”，消耗过多的光亮剂，镀液寿命降低。在这类镀液中，其磷含量有较大的影响，含磷过高时，阳极易钝化，溶解性能差；含磷过少时，则阳极上溶解下来的一价铜多，使“铜粉”增多，光亮剂消耗快，合适的含磷量为0.040.3之间。 21NEXT正常的磷铜阳极在电镀过程中会形成一层棕黑色的正常的磷铜阳极在电镀过程中会形成一层棕黑色的膜膜，这也是其，这也是其的标志的标志。若黑膜过厚，导。若黑膜过厚，导致阳极严重钝化，则表明阳极中致阳极严重钝化，则表明阳

11、极中含磷量偏高含磷量偏高。若在。若在电镀过程中，铜阳极表面电镀过程中，铜阳极表面不能形成棕黑色薄膜不能形成棕黑色薄膜，则，则这种阳极通常是不能使用的。这种阳极通常是不能使用的。 维护：维护：镀液在使用一段时间后，由于有机物的分镀液在使用一段时间后，由于有机物的分解产物积累，使镀层的光亮范围缩小，光亮度下解产物积累，使镀层的光亮范围缩小，光亮度下降，需及时进行净化处理，处理方法是加入降，需及时进行净化处理，处理方法是加入1 L 30的双氧水，加热至的双氧水，加热至5060度，搅拌度，搅拌60min，再加入，再加入350gL活性炭，搅拌活性炭，搅拌30min，静止过滤，再向过滤后的镀液中补充适量的

12、各种静止过滤，再向过滤后的镀液中补充适量的各种光亮剂，可继续电镀。光亮剂，可继续电镀。 22NEXT 1. 阴极反应 据研究，二价铜离子同时得到两个电子直接还原为金属的可能性不大，较大的可能分为两步还原： Cu 2+eCu(慢) Cu+ e Cu (快)23NEXT阳极反应 铜阳极主要发生如下反应：Cu Cu 2 +2e有时也会发生不完全氧化 Cu Cu + e (快)可能进一步被氧化为Cu 2 ，也可能被水解形成氧化亚铜(俗称铜粉)： 2Cu+2H202CuOH+2HCu2O（沉淀）+H2O使得影响镀层质量。可加入双氧水使氧化亚铜氧化为二价铜，以改善镀层质量。24NEXT1 12 2 氰化物

13、镀铜氰化物镀铜 氰化物镀铜也将近有一百年的历史了，主要用作钢铁件等的预镀铜，也可作为加厚镀既可吊镀也可以滚镀。在铜的氰络合物中铜以一价形式存在的，络合剂用氰化钠或氰化一价铜与CN-可形成3种络合物：NaCu(CN)2、Na2Cu(CN)3、Na3Cu(CN)4，其含量最多的是Na2Cu(CN)3或Cu(CN)3 2。当镀液中游离氰化钠含量偏低时，它会转化为Cu(CN)2；而当游离氰化钠含量过高时，它会转化为Cu(CN)4 3。这样都将会导致阴极电流效率降低。 25NEXT在氰化物溶液中，Cu 的析出电位为-0.9 1.5V，它已不能被铁置换，因而铁制品在氰化物溶液中就能直接镀铜。 26NEXT

14、27NEXT 氰化亚铜是镀液中的主盐，市售的氰化亚铜含铜量69左右，当镀液中游离氰化钠含量和温度不变时，降低镀液中的铜含量可以获得较为细致的镀层，并能使镀液的分散能力和覆盖能力提高，但阴极电流效率和电流密度上限将会降低，所以在预镀铜时，一般采用低浓度的铜盐；作为快速镀铜时，常用高浓度的铜盐。 游离氰化钠是铜的络合剂，提高其含量可以促进阳极溶解，提高阳极电流效率，增大阴极极化，保持镀液稳定，使镀层结晶细致，并使镀液的分散能力和覆盖能力提高。 28NEXT但是游离氰化钠含量过高时，阴极电流效率降低，甚至会使阴极上得不到镀层。所以作为一般底层电镀时，铜与游离NaCN比例为1：(0.5-08)；在含有

15、酒石酸盐或硫氰酸盐的镀液中，铜与游离NaCN比例为1：(0.30.4).NaOH能优先吸收二氧化碳，减缓二氧化碳对氰化钠的分解作用，使镀液保持稳定。其次它也起子增加镀液导电能力的作用，保证了镀液具有较高的分散能力，改善镀层质量。 29NEXT Na2CO3的存在将促使反应平衡向左移动，从而减缓和抑制了氢氧化钠和氰化物吸收二氧化碳的反应，起了稳定镀液的作用。碳酸钠仅在新配镀液时加入，一般不予补充。碳酸盐过量时(超过60gL)铜镀层色泽暗红，有时长毛刺，甚至呈海绵状 . 酒石酸盐和硫氰酸盐是阳极活化剂，或称阳极去极化剂，有降低阳极极化、促进阳极溶解作用。它们能与一价或二价铜离子络合，也是氰化钠的辅

16、助络合剂，可防止阳极表面生成氢氧化铜或氰化亚铜等沉淀，这些沉淀黏附在阳极表面使阳极导电性能降低，导致阳极30NEXT钝化。因而这些辅助络合剂的存在改善了阳极溶解性能，并使镀层更加细致，增加镀层光泽。 硫酸锰是氰化物电镀液的光亮剂，但只有在与酒石酸盐或硫氰酸盐联合使用，才能获得光亮镀层。硫酸锰用量太少，作用不明显，不能获得光亮镀层；用量太多，会使镀层发脆。也可加硫代硫酸钠(1gL)，同样获得细致光亮镀层。 31NEXT 镀液的温度升高，可使离子运动速度加快，阴极极化降低，电流效率提高。在加厚镀铜和快速镀铜时需升高镀液的温度在50-65左右，预镀铜镀液的温度可低些，一般控制在3040 。 提高阴极

17、电流密度，会增大阴极极化，电流效率降低，镀层呈玫瑰色。降低电流密度，沉积铜层呈暗红色，结晶细致 32NEXT 优缺点：氰化物电镀氰化物电镀沉积物非常细致沉积物非常细致，气，气孔少，电镀液分散能力强，在非贵金属上能直孔少，电镀液分散能力强，在非贵金属上能直接镀铜，因此氰化物电镀得到广泛的应用。其接镀铜，因此氰化物电镀得到广泛的应用。其主要主要缺点缺点是是电流密度小，电流效率低电流密度小，电流效率低(一般为一般为60一一70左右左右)，电镀液不稳定，以及有剧，电镀液不稳定，以及有剧毒，操作时要特别小心，车间应有可靠通风装毒，操作时要特别小心，车间应有可靠通风装置，并备有解毒液，以防万一。置，并备有

18、解毒液，以防万一。 33NEXT13 焦磷酸盐镀铜 在一个半世纪以前即已发明，但由于成本较高，直到20世纪50年代以后才在工业上得到应用。该法优点是镀液分散能力好、无毒、腐蚀性小、镀层韧性很好，缺点成本高，污水处理比较困难，镀液黏度大等缺点。 34NEXT (1)焦磷酸根与铜离子的络合作用 该镀液，。在镀液中的络合反应可写为： Cu2P2O7(S)+3P2O7 4 2Cu(P2O7)2 6生成的络合物Cu(P2O7)2 6 具有螯合物结构。 1.3.1 基本原理35NEXT36NEXT 事实上，焦磷酸根与铜形成络合物的结构形式在溶液pH值发生变化。 pH值10时，主要存在形式为： Cu(OH)

19、(P2O7)2 3 一般焦磷酸盐镀铜液的pH值在89之间，所以主要的络合物结构形式为Cu(P2O7)2 6。这种结构是上述几种络合形式中较为稳定的一种， 有些镀液中，同时加入氨水与柠檬酸铵，它们与焦磷酸盐形成混合配体络合物，但浓度不高，氨水与柠檬酸铵主要作为缓冲剂及辅助络合物使用。 38NEXT (2)电极反应 阴极反应 焦磷酸盐镀铜属络合物镀液，镀液中有多种络离子存在。由于低配位数的络离子体积小，稳定性差，放电的障碍小，放电时所需要的活化能低，容易在，所以在多数情况下，主要是低配位数的络离子在阴极上放电。但随溶液pH值变化，络合剂浓度增减，在电极上放电反应的络合离子也可能变化，情况比较复杂。

20、其极化曲线见图。39NEXT 图4-440NEXT 在焦磷酸盐镀铜溶液中，当镀液中游离(P2O7) 4 0.18molL时，阴极上主要放电的络离子为Cu(P2O7)2 6 ，它分为两步进行： 41NEXT 焦磷酸盐镀液的阴极电流效率较高。当镀液中游离焦磷酸根含量较低时，100。但当镀液中正磷酸盐含量和游离焦磷酸根含量增高时，阴极电流下降，阴极上也会发生析氢反应：2H2O+2e H2+ 2OH 42NEXT总反应为 43NEXT有时会发生阳极的不完全氧化，生成一价铜离子，它水解后又产生铜粉。 132 电镀液成分与工作规范 44NEXT45NEXT 铵离子也能与铜络合，并能起调节镀液pH值的作用，

21、对镀层质量也有明显影响。铵离子浓度过低，镀层粗糙，色泽变暗。铵离子含量过高时，镀层为暗红。氨易挥发，应注意经常补充。 46NEXT焦磷酸盐镀溶液的成分和工作规范见表3-4。 47NEXT48NEXT 一般镀铜，应控制温度为一般镀铜，应控制温度为30304040。光亮性镀铜液，控制温度为光亮性镀铜液，控制温度为40404545。在正常温度范围内，提高温度，电镀使在正常温度范围内，提高温度，电镀使用的电流密度范围增大，并可改善镀层用的电流密度范围增大，并可改善镀层外观色泽。温度过高时，会使镀液受到外观色泽。温度过高时，会使镀液受到破坏，镀层质量严重下降。破坏，镀层质量严重下降。镀液的温度对电镀液的

22、影响 前已提到对焦磷酸盐电镀铜质量。现已发现，用单相半波、单相全波和间歇直流等几种整流波形电镀时，可得到光亮镀层。511.4 有机膦酸盐镀铜HEDP镀铜 14，1 常见的几种有机膦酸结构式及其性质常见的几种有机膦酸结构式及其性质 这类有机膦酸(或盐)具有一定的表面活性，水溶性好在水中稳定，不易水解，其分子中的磷酸基有较大的诱导效应和较强的配位能力， 它们是 Ca 2、M g 2+、Fe 3+、Cu 2、Ni 2、Zn 2、 Mn 2等。 NEXTBACK53 在石油化工、化肥生产等化工设备的循环在石油化工、化肥生产等化工设备的循环冷却水中，加入冷却水中，加入微量的有机膦酸微量的有机膦酸，可以防

23、止，可以防止或或水中有害物质对设备器材的腐蚀和结水中有害物质对设备器材的腐蚀和结垢，提高设备的利用效率，延长设备的使用垢，提高设备的利用效率，延长设备的使用寿命。正是由于这类有机膦酸的缓蚀和消垢寿命。正是由于这类有机膦酸的缓蚀和消垢作用，所以把它们叫做作用，所以把它们叫做。它。它们在们在、缓蚀剂、除草剂、洗涤剂、缓蚀剂、除草剂、洗涤剂、牙膏和制药牙膏和制药等方面都得到了应用。已用有机等方面都得到了应用。已用有机膦酸盐配制无氰电镀溶液，用于镀铜、镀锌、膦酸盐配制无氰电镀溶液，用于镀铜、镀锌、镀金、镀铁、镀镍、镀镉和镀铜镀金、镀铁、镀镍、镀镉和镀铜锡合金等。锡合金等。目前目前由于货源关系，由于货源

24、关系，1.41 HEDP镀铜 5556。HEDP对Cu 2+的络合形式。在pH2 - 8时，其主要络合形式为：Cu(C2H5P2O7) 和 Cu(C2H5P2O7)24-BACKNEXT在，其主要络合形式为： Cu2 (C2H4P207)0 和Cu(C2H4P207)2- 在pH10.512时，其主要络合形式为： Cu(C2H3P2O7)2 8在pH值810时，当镀液中有足够量的HEDP存在的情况下，它们可形成如图结构的螫合物。此结构为六原子环，它是螯合物中较为稳定的一种结构。58NEXT59NEXT表表 4-6 HEDP镀铜液成分及工作规范镀铜液成分及工作规范60NEXT142 616263

25、温度 该工艺的温度范围较宽，在1055之间都得到良好的镀层。温度高，电流密度范围大，镀层色泽好。但是温度太高的话，由于阴极极化降低，使镀层结晶变粗。在预镀铜时可在室温下进行电镀。用作加厚镀铜时，可以适当提高镀液的温度，以提高电流密度上限，加快沉积速度。 搅拌 采用阴极移动或空气搅拌，可以提高电流密度上限，加快沉积速度。 电流密度 镀液的电流密度范围与溶液中。64。 反之，则电镀可使用的电流密度范围小。作反之，则电镀可使用的电流密度范围小。作预预镀时镀时，溶液的铜含量较低，在室温下镀液不搅，溶液的铜含量较低，在室温下镀液不搅拌，操作电流密度拌，操作电流密度只能控制在只能控制在0.6Adm2左右。

26、左右。若若采用加温和搅拌采用加温和搅拌，电流密度可升至，电流密度可升至lAdm2左左右。当镀液中的硫酸铜的含量提高至右。当镀液中的硫酸铜的含量提高至50gL，温，温度度升高至升高至50，阴极移动为阴极移动为4-6次次min，同时加，同时加入入15gL硝酸钾的情况下，操作电流密度可达硝酸钾的情况下，操作电流密度可达4Adm2左右。左右。65 阳极阳极 该镀液中的阳极，可以用该镀液中的阳极，可以用电解铜电解铜或或压压延铜延铜，也可以用，也可以用磷铜磷铜(含磷量为含磷量为0103)。只要镀液中有只要镀液中有足够量的足够量的HEDP，铜阳极溶解良好，铜阳极溶解良好。在在的溶液中，由于游离的溶液中，由于

27、游离HEDP含量较高含量较高，铜，铜阳极的溶解性能很好。若发现镀液中铜离子有上阳极的溶解性能很好。若发现镀液中铜离子有上升趋势时，可以减少铜阳极的面积，挂入部分不升趋势时，可以减少铜阳极的面积，挂入部分不锈钢板作为不溶性阳极，以保持铜含量的稳定。锈钢板作为不溶性阳极，以保持铜含量的稳定。生产生产。662. 合金电镀 含义：两种或两种以上的金属同时电沉积的电镀合金电镀， 特点：（1）能够赋予镀层一些特殊的机械性能和物理化学性能，例如更高的硬度、耐腐蚀性等。 （2）比通常的单金属电镀要复杂而困难，电镀存在较大局限性，条件的控制更为苛刻。优选各中因素，使几种金属应有相近的析出电势和良好的镀层。676

28、8下一页最后页上一页第一页第四章第四章 金属的表面精饰金属的表面精饰3. 复合电镀复合电镀定义：定义： 在电镀或化学镀的镀液中加入一种或多种在电镀或化学镀的镀液中加入一种或多种非溶性的固体微粒非溶性的固体微粒，使其与主体金属（或合金），使其与主体金属（或合金）共沉积在基体上的镀覆工艺。以增加其共沉积在基体上的镀覆工艺。以增加其耐磨性耐磨性或其它特殊性能或其它特殊性能。主金属：。主金属：Ni Co Cr等。等。复合电镀中的固体微粒的种类复合电镀中的固体微粒的种类a.提高镀层耐磨性的高硬度、高熔点、耐腐蚀提高镀层耐磨性的高硬度、高熔点、耐腐蚀的微粒。的微粒。eg: ，-Al2O3, SiO2, S

29、iC等。等。69下一页最后页上一页第一页第四章第四章 金属的表面精饰金属的表面精饰b.提供自润滑特性的固体润滑剂微粒。提供自润滑特性的固体润滑剂微粒。 eg: MoS2,聚四氟乙烯聚四氟乙烯,石墨等。石墨等。聚四氟乙烯聚四氟乙烯微粒由于能均匀分散在主体镀层中，在表面磨微粒由于能均匀分散在主体镀层中，在表面磨损时提供润滑并具有良好的稳定性，近年来研损时提供润滑并具有良好的稳定性，近年来研究较多。究较多。c.提供具有电接触功能的微粒。提供具有电接触功能的微粒。eg: WC, SiC, MoS2 等。等。70 影响复合镀层质量的因素：影响复合镀层质量的因素： 镀液的组成，电流密度及固体粒子的大小和镀

30、液的组成，电流密度及固体粒子的大小和浓度等。浓度等。熔盐电镀熔盐电镀定义：指在熔盐介质中进行的一种电镀方式。定义：指在熔盐介质中进行的一种电镀方式。 可以镀单金属或复合金属。可以镀单金属或复合金属。71熔盐电镀的优点：熔盐电镀的优点： 1.电流效率高，副反应少； 2.电沉积速度快；能在复杂镀件上得到较为均匀的镀能在复杂镀件上得到较为均匀的镀层层 3.熔盐能溶解金属表面氧化物，并能使沉积金属扩散进入金属基体，镀层与基底结合力强。同时镀层有较好同时镀层有较好的抗腐蚀性能等。的抗腐蚀性能等。 （实例见书实例见书P143）72五五.塑料的金属化涂装塑料的金属化涂装（1）.在塑料表面实现金属化涂装的两个

31、必备条件：在塑料表面实现金属化涂装的两个必备条件： 镀层与基底之间不是简单的结合，而必镀层与基底之间不是简单的结合，而必须牢须牢 固、坚实、经久耐用。固、坚实、经久耐用。 外观及成本必须符合使用要求。外观及成本必须符合使用要求。（2）.基材：基材：ABS（3）.ABS塑料金属化涂装的工艺：塑料金属化涂装的工艺：丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）三元接枝共聚物731、基本 ABS 塑料电镀典型工艺流程如下：塑料电镀典型工艺流程如下： 镀前检验镀前检验(外观、内应力、牌号外观、内应力、牌号)化学去油化学去油热水热水-流水流水表面粗化表面粗化流水流水浸酸浸酸流流水冲洗水冲洗予浸予浸胶体钯活化胶

32、体钯活化流水冲洗流水冲洗解胶解胶两退水两退水化学镀镍（铜）化学镀镍（铜）流水冲流水冲洗洗电镀电镀水洗水洗干燥干燥镀后检验镀后检验。743 31 1 镀前检验镀前检验 (1)。任何粗制滥造的塑料制。任何粗制滥造的塑料制件都镀不出合格产品。塑料模制件表面质量件都镀不出合格产品。塑料模制件表面质量与模具质量与模制工艺条件有关。需要电镀与模具质量与模制工艺条件有关。需要电镀的的ABS制件表面应该有清洁、平整光亮的外制件表面应该有清洁、平整光亮的外观不应有气丝、气泡、白斑、飞边、毛观不应有气丝、气泡、白斑、飞边、毛刺、凹坑及严重划伤等缺陷。刺、凹坑及严重划伤等缺陷。75 在塑料成型过程中，由于温度控制不

33、当等因在塑料成型过程中，由于温度控制不当等因素，会使塑料制品产生素，会使塑料制品产生较大内应力较大内应力。化学镀就会。化学镀就会产生产生露塑露塑，影响镀层与塑料基体结合。因此镀前，影响镀层与塑料基体结合。因此镀前常对塑料制件应力进行抽检。其方法是将常对塑料制件应力进行抽检。其方法是将ABS制制品样件浸入冰乙酸约品样件浸入冰乙酸约23分钟取出后用水清洗分钟取出后用水清洗吹干，如出现白色裂纹表明有残余应力。吹干，如出现白色裂纹表明有残余应力。 (2)。76 并非任何牌号的并非任何牌号的ABS制品经电镀都可获得结合制品经电镀都可获得结合力良好的镀层。现在许多国家部生产供电镀专用的力良好的镀层。现在许

34、多国家部生产供电镀专用的一定牌号的一定牌号的ABS塑料塑料，称之，称之电镀级电镀级。 国产电镀级国产电镀级ABS有有。众所周知。众所周知ABS塑塑料是由丙烯料是由丙烯腈腈(A)、丁二烯、丁二烯(B)、苯乙烯、苯乙烯(s)三元共聚三元共聚高分子化高分子化合合物组成。物组成。A、S决定塑料本身强度决定塑料本身强度B高高低决定注塑时流动性即成型难易低决定注塑时流动性即成型难易。 对电镀而言不同牌号的对电镀而言不同牌号的ABS中易于被化学粗化中易于被化学粗化的的B含量不含量不一一样。样。太高阻化后微孔过密易联成大孔。太高阻化后微孔过密易联成大孔。B偏低时极偏低时极化困难。化困难。B含量过高过低都影响电

35、镀层与基本结合含量过高过低都影响电镀层与基本结合力。力。 。77 经模制成型的塑料制品在操作及转经模制成型的塑料制品在操作及转运过程中由放静电作用使其运过程中由放静电作用使其表面常被尘表面常被尘埃、油污沾染埃、油污沾染。塑制品除油液成分与钢铁件塑制品除油液成分与钢铁件碱性除油碱性除油相相似。只是温度偏低。防止温度过高制品似。只是温度偏低。防止温度过高制品变形。变形。7879 化学粗化目的是化学粗化目的是改变表面微观几何形改变表面微观几何形态态。并使塑料表面上的聚合分子的化学本质。并使塑料表面上的聚合分子的化学本质受到改变，在其上形成受到改变，在其上形成。8081 经粗化之后的塑料制件表面有经粗

36、化之后的塑料制件表面有CrO3残残液，由于液，由于CrO3中中Cr 6+氧化作用会使下道工氧化作用会使下道工艺中活化液污染加速其失效。同时残留在艺中活化液污染加速其失效。同时残留在表面表面Cr 6+影响化学镀层的结合力影响化学镀层的结合力。因此需。因此需将将粗粗化过制件在化过制件在100一一200m1I，HCl中浸中浸酸处理。酸处理。34 浸酸和预浸82838485868788 。当发现局部无反应， 一般是解胶不彻底；表面根本无任何反应，可能是活化或解胶不充分；当镀层结合力差、露塑，一般为粗化不良。如果3分钟制件表面还未被完全复盖，可考虑镀液各成分含量及pH是否偏低。89904.4 电泳涂装技